高層公共建筑給水排水節(jié)能措施

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建筑行業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，不僅與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平密切相關(guān)，而且也關(guān)系到人們的生活居住條件。在當(dāng)前社會(huì)生產(chǎn)不斷發(fā)展的趨勢(shì)下，水資源短缺問題已經(jīng)十分突出。給水排水工程是高層公共建筑建設(shè)的重點(diǎn)，其建設(shè)的合理性與否，將直接關(guān)系到整個(gè)建筑的使用功能。但是，由于熱水供應(yīng)系統(tǒng)不合理、水資源滲漏嚴(yán)重等問題的存在，影響了給水排水系統(tǒng)的應(yīng)用效果。高層公共建筑的用水量較大，只有重視其節(jié)能與節(jié)水設(shè)計(jì)，才能滿足建筑行業(yè)的綠色化發(fā)展要求。在應(yīng)用節(jié)能環(huán)保材料、工藝和技術(shù)的同時(shí)，應(yīng)該對(duì)給水排水設(shè)施進(jìn)行不斷優(yōu)化，降低系統(tǒng)運(yùn)行中的能耗。為此，應(yīng)該對(duì)水資源浪費(fèi)和能耗較高的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，以制定針對(duì)性節(jié)能與節(jié)水措施。

1高層公共建筑水資源浪費(fèi)的原因分析

水資源滲漏是存在于高層公共建筑給水排水工程中的主要問題，定期維修的方式存在較大的滯后性，因此對(duì)于滲漏問題的解決存在局限。閥門選擇不合理，也會(huì)引發(fā)滴漏現(xiàn)象，在用水量較大的建筑中，水資源浪費(fèi)情況就會(huì)越嚴(yán)重。此外，沒有對(duì)供水水壓進(jìn)行合理控制，導(dǎo)致水流量增大引發(fā)超壓出流問題。設(shè)計(jì)人員在工作開展中未能有效分析建筑的用水情況，這是導(dǎo)致超壓出流的主要原因。缺乏對(duì)中水的重視，沒有將屋面雨水進(jìn)行有效處理和再利用，導(dǎo)致造成建筑用水量增加，不利于建筑的節(jié)能節(jié)水[1]。與此同時(shí)，熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)缺乏合理性，在使用熱水時(shí)要將管道內(nèi)的冷水排出，缺乏有效的保溫措施，長此以往引發(fā)嚴(yán)重的水資源浪費(fèi)狀況。

2高層公共建筑給水排水工程節(jié)能途徑及節(jié)水措施

2.1改善生活給水系統(tǒng)

在確定高層公共建筑用水量時(shí)，應(yīng)該以相關(guān)規(guī)范為依據(jù)，并對(duì)實(shí)際面積進(jìn)行科學(xué)計(jì)算。可以根據(jù)市政給水管網(wǎng)的供水壓力設(shè)計(jì)給水系統(tǒng)，也可以使用疊壓供水的方式。在對(duì)高層公共建筑進(jìn)行豎向分區(qū)時(shí)，應(yīng)該以規(guī)定壓力為基礎(chǔ)，并考慮到建筑的功能分區(qū)。在聯(lián)合供水中，加強(qiáng)分區(qū)給水轉(zhuǎn)輸泵、生活水池和供水水箱之間的協(xié)同作用，供水采用上行下給的方式。在進(jìn)行分區(qū)供水時(shí)，應(yīng)該對(duì)配水點(diǎn)出水壓力進(jìn)行有效控制，在減壓的過程中利用支管減壓閥。為了增強(qiáng)給水系統(tǒng)的使用性能，應(yīng)該重視加壓泵類型的合理選擇。對(duì)于水泵的Q-H特性曲線進(jìn)行分析，揚(yáng)程應(yīng)該隨流量的減少而上升。此外，還要合理計(jì)算管網(wǎng)水力，保障泵的運(yùn)行效率。選擇變頻調(diào)速泵時(shí)，應(yīng)該保障其具備合理的比轉(zhuǎn)速以及較高的運(yùn)行效率，沒有駝峰現(xiàn)象出現(xiàn)在Q-H曲線當(dāng)中，且選擇較小功率的電動(dòng)機(jī)。0.7-1.0為水泵的合理調(diào)速范圍，在選擇水泵數(shù)量時(shí)，應(yīng)該綜合考量設(shè)計(jì)流量變化范圍與高效區(qū)流量范圍的關(guān)系。確保恒壓供水水泵的型號(hào)一致，選擇不同類型的變壓供水水泵。在小流量給水中加強(qiáng)氣壓罐和小流量水泵的使用，控制在單臺(tái)主泵流量的1/3-1/4之間，以氣壓罐工況為依據(jù)確定水泵的揚(yáng)程，系統(tǒng)壓力應(yīng)該始終小于氣壓罐最高壓力。

2.2改善熱水系統(tǒng)

明確高層公共建筑熱水系統(tǒng)的耗熱量、耗水量和供水水溫等，是對(duì)其進(jìn)行不斷優(yōu)化的基礎(chǔ)與前提。45℃-60℃是熱水的合理溫度，應(yīng)該對(duì)其中產(chǎn)生的結(jié)垢問題進(jìn)行有效處理。集中供水應(yīng)用于熱水系統(tǒng)當(dāng)中，并結(jié)合循環(huán)管道增加熱水的利用效率[2]。充分發(fā)揮熱水加壓泵與循環(huán)泵的作用，以提升集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的性能，為了對(duì)回水干管的回水流量進(jìn)行合理控制，應(yīng)該應(yīng)用流量控制閥和溫控閥。也可以采用重力流供水和減壓閥分區(qū)供水的方式。太陽能熱水器在高層公共建筑中的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍，不僅能夠降低環(huán)境的污染，而且有效控制熱水系統(tǒng)的運(yùn)行成本。

2.3雨水利用

對(duì)于雨水進(jìn)行充分利用，能夠緩解當(dāng)前水資源短缺的問題，確保高層公共建筑設(shè)計(jì)的綠色化發(fā)展。雨水的收集、過濾、凈化等，需要應(yīng)用專門的處理設(shè)備，實(shí)現(xiàn)雨水的再利用。對(duì)于雨水的處理，以提升其水質(zhì)便于進(jìn)一步應(yīng)用，是獲得中水的主要方式。雨水的不同處理方式，獲得的中水水質(zhì)也有所差異。處理COD濃度較大的雨水時(shí)較為困難，因此會(huì)增加雨水利用成本。對(duì)于屋面雨水的處理則較為簡便，能夠保障其具備較高的水質(zhì)，因此對(duì)于屋面雨水的利用是當(dāng)前中水獲取的主要方式之一。利用管道對(duì)屋面雨水進(jìn)行導(dǎo)流至雨水沉砂池，完成沉淀后在蓄水池中進(jìn)行消毒處理，在此過程中可以采用氯。尤其是在降雨量比較豐富的地區(qū)，通過對(duì)雨水進(jìn)行有效處理，能夠節(jié)約大量的水資源，降低高層公共建筑的運(yùn)行成本。

2.4改善給水方式

高層公共建筑的供水規(guī)模在不同城市呈現(xiàn)出較大的差異性，0.2-0.4MPa為市政管網(wǎng)的壓力范圍，在給水工程設(shè)計(jì)中存在諸多問題，導(dǎo)致給水方式缺乏合理性，引發(fā)嚴(yán)重的水資源浪費(fèi)問題。在儲(chǔ)水池中直接引入管網(wǎng)進(jìn)水，市政管網(wǎng)壓力會(huì)在儲(chǔ)水池處于下層時(shí)出現(xiàn)“負(fù)壓”現(xiàn)象，高層供水因此會(huì)存在較大的困難。普通居民的用水量通常會(huì)低于商用樓層的用水量，在服務(wù)性設(shè)施中的用水量也會(huì)較大[3]。在高層公共建筑給水工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)該避免水泵與儲(chǔ)水池供水應(yīng)用于全部樓層當(dāng)中。市政管網(wǎng)可以應(yīng)用于三層以下樓層的供水中，疊壓供水設(shè)備應(yīng)用于三層以上樓層的供水中，在實(shí)現(xiàn)節(jié)能減耗的同時(shí)，能夠?qū)o水方式進(jìn)行優(yōu)化，滿足當(dāng)下給水排水工程的綠色化設(shè)計(jì)要求。

2.5合理選擇管材與閥門

鍍鋅管道是生活用水管道的常見類型，但是會(huì)在使用中出現(xiàn)生銹問題，導(dǎo)致生活用水的水質(zhì)受到影響，給人們的健康安全帶來威脅。另一方面，生銹引起的水資源滲漏問題也引發(fā)嚴(yán)重的浪費(fèi)問題，不利于高層公共建筑的節(jié)能節(jié)水。尤其是在長期未對(duì)鍍鋅管道進(jìn)行維修和更換的情況下，其中存在的浪費(fèi)情況則更加嚴(yán)重。為此，應(yīng)該在高層公共建筑給水排水工程中選擇合適的管材與閥門，以防止水資源的浪費(fèi)，確保人們的用水安全[4]。比如不銹鋼鋼管、PP-R、PE、PVC-U等。在選擇閥門時(shí)，應(yīng)該選擇陶瓷閥芯或者銅芯，以防止長期使用中出現(xiàn)生銹問題影響水質(zhì)安全，造成水資源污染與浪費(fèi)。

2.6完善建筑消防系統(tǒng)

在用水量方面，高層公共建筑中的不同系統(tǒng)之間存在較大差異，比如消防給水系統(tǒng)和生活用水系統(tǒng)，兩者除了用水量之前的差異外，正常運(yùn)行時(shí)的水壓也會(huì)不同。水資源浪費(fèi)問題就是由于將相同設(shè)備應(yīng)用于不同系統(tǒng)而引發(fā)的，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致管理成本的上升，給高層公共建筑的運(yùn)行帶來較大負(fù)擔(dān)。在設(shè)計(jì)消防給水系統(tǒng)與生活用水系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該采用單獨(dú)設(shè)計(jì)的方式。防止生活儲(chǔ)水池和消防水的混合，避免儲(chǔ)水池中長時(shí)間存放生活供水。相較于生活用水而言，消防用水的水質(zhì)要求較低，應(yīng)該加強(qiáng)游泳池、消防儲(chǔ)水池和噴泉水景等設(shè)施之間的有效結(jié)合，以循環(huán)利用水資源，提升水資源利用效率，降低建筑的運(yùn)行與管理成本。

2.7優(yōu)化建筑設(shè)備管理系統(tǒng)

建筑設(shè)備管理系統(tǒng)和樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)，是高層公共建筑的兩大重要系統(tǒng)，能夠有效監(jiān)測(cè)與控制建筑的給水排水系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的安全隱患與能源浪費(fèi)問題，保障建筑運(yùn)行中的節(jié)能性。為了對(duì)給排水子系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)與工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，應(yīng)該加強(qiáng)給排水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的使用，確保相關(guān)數(shù)據(jù)圖表的自動(dòng)化生成，幫助工作人員及時(shí)獲取各系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，制定節(jié)能節(jié)水方案[5]。集水坑、生活水泵、排污泵、主機(jī)設(shè)備、消防水泵、管道電控閥門和水箱等設(shè)備得到了有效控制，直飲水系統(tǒng)、中水水處理循環(huán)系統(tǒng)、裙樓房屋虹吸排水故障溢流報(bào)警等系統(tǒng)狀態(tài)地獲取更加便捷和及時(shí)。對(duì)用水量計(jì)量工作中，能夠借助于相關(guān)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，提升高層公共建筑各功能區(qū)用水的合理性。

3結(jié)束語

給水排水工程是高層公共建筑建設(shè)的重點(diǎn)內(nèi)容，為了提升水資源的利用效率，降低建筑運(yùn)行過程中能耗，應(yīng)該對(duì)節(jié)水與節(jié)能設(shè)計(jì)加以高度重視。維護(hù)不及時(shí)、超壓出流、中水利用率低和熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理等，是導(dǎo)致高層公共建筑水資源浪費(fèi)的主要原因。為此，需要加強(qiáng)生活給水系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)、建筑消防系統(tǒng)和建筑設(shè)備管理系統(tǒng)的不斷優(yōu)化，并改善給水方式、合理選擇管材與閥門，實(shí)現(xiàn)高層公共建筑建設(shè)與運(yùn)行的綠色化。

參考文獻(xiàn)：

[1]琚冉.高層公共建筑給水排水工程節(jié)能途徑及節(jié)水措施[J].住宅與房地產(chǎn)，2017（32）：184.

[2]劉顏淵.高層公共建筑給水排水工程節(jié)能途徑及節(jié)水措施[J].江西建材，2017（22）：26-27.

[3]鄧文文.高層公共建筑給水排水工程節(jié)能途徑及節(jié)水措施[J].江西建材，2017（04）：66.

[4]劉海山.探討高層公共建筑給水排水工程節(jié)能途徑[J].科技展望，2014（13）：10.

[5]蔣瀟.高層公共建筑給水排水工程節(jié)能途徑探討[J].城市建筑，2013（14）：157+298.

作者:鄧成憲 單位:昆明理工泛亞設(shè)計(jì)集團(tuán)